[UPDATE] Pascal-Roundup: GeForce GTX 1070 und GeForce GTX 1080 im Vergleich

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JetStream, Super JetStream, Game Rock und Game Rock Premium Edition – Palit macht es einem bei der GeForce GTX 1080 mit der Auswahl wirklich nicht leicht.

Wir testen mit der Palit GeForce GTX 1080 Game Rock Premium Edition – von Palit selbst wegen des langen Namens übrigens kurz GRP genannt – quasi das Spitzmodell dieser ganzen Grafikkarten-Armada.

Update vom 21. Juli 2016: Palit hat auf unsere intern und vorab weitergebenen Daten – speziell zur Lüfterproblematik – bereits reagiert, in der aktuellen Produktion die Lüftermodule getauscht und auch einige Anpassungen an der internen Verkabelung vorgenommen.

Wir konnten nun die neue Version der Retail-Karte testen und haben den Test entsprechend aktualisiert.

An der eigentlichen Gaming-Performance hat sich nichts Gravierendes  geändert, wohl aber an einigen Features. Das von uns ebenfalls angeregte BIOS mit dem etwas höheren Power-Target haben wir bereits getestet, jedoch muss der Hersteller noch auf Nvidias Freigabe warten.

Die Karte wirkt zunächst erst einmal gewaltig und massiv, keine Frage. Doch es wird Aufgabe unseres Tests sein zu überprüfen, was von diesem martialischen Auftreten dann auch praktisch in der Wirklichkeit ankommt.

Äußerer Aufbau und Anschlüsse

Die Kühlerabdeckung besteht aus recht dickem, weißen Kunststoff und trägt quasi als Zierde eine metallic-blau lackierte Leichtmetallapplikation an der Oberseite von Karte und Front. Deshalb müssten wir zum Fotografieren auch auf einen leicht schattigen Hintergrund ausweichen und haben auf das komplette Freistellen bewusst verzichtet, wenn es zu Konflikten der einzelnen Weiß-Abstufungen kam.

Die Karte ist stolze 1181 Gramm schwer und ist damit eine der schwersten GTX-1080-Grafikkarten am Markt. Sie ist außerdem 28,7 cm lang, 12,8 cm hoch und satte 5,2 cm tief, belegt also drei Slots. Die zwei 10-cm-Lüfter, deren Rotordurchmesser mit 9,6 cm recht üppig ausfällt, unterstreichen zudem das wuchtige Erscheinungsbild.

Die Rückseite der Platine ist von einer einteiligen Backplate verdeckt, die über keinerlei Lüftungsöffnungen verfügt, den auffälligen Game Rock Schriftzug trägt und weiter fünf Millimeter Platz in die Tiefe beansprucht. Es befindet sich kein Wärmeleitpad zwischen Platte und Platine, so dass die Backplate rein optischer Natur ist. Jedoch ist auch ein Betrieb ohne Backplate bedenkenlos möglich, wenn man bereit ist, einige Dinge zu demontieren (Vorsicht, Garantieverlust!).

Die Oberseite der Karte ist vom mittig platzierten, leuchtenden Palit-Schriftzug geprägt, der 8- und der 6-polige-PCIe-Spannungsversorgunganschluss sitzen um 180° gedreht am Ende der Karte. Insgesamt ist die Erscheinung der Grafikkarte wuchtig und das Auftreten alles andere als zurückhaltend.

Das Ende der Karte ist komplett geschlossen, da die Lamellen vertikal ausgerichtet sind und somit kein Luftstrom in Richtung Kartenende bzw. Slot-Blende geht.

 Die Slot-Blende zieren insgesamt fünf Ausgänge, von denen maximal vier im Rahmen eines Multi-Monitor-Setups gemeinsam genutzt werden können. Neben dem Dual-Link-DVI-D, der kein analoges Signal durchschleift, finden sich auf der Rückseite noch ein HDMI-2.0-Ausgang sowie drei DisplayPort-1.4-Anschlüsse. Der Rest der Slot-Blende ist mit einigen Öffnungen für den Luftauslass versehen, die aber eher dekorativen Charakter haben.

Platine und Bestückung

Die Platine erscheint aufgeräumt, dennoch fallen uns die gleichen günstigen Spulen der Spannungswandler ins Auge, die auch Nvidia bei seinem Referenz-Design verwendet. Wir werden später bei der Messung des Betriebsgeräusches noch einmal darauf zurückkommen (müssen).

Beim Speicher kommt wie bei allen GeForce-GTX-1080-Grafikkarten der GDDR5X-Speicher von Micron zum Einsatz, der gleich von Nvidia zusammen mit dem Chip an seine Board-Partner verkauft wird. Ingesamt acht dieser mit 1251 MHz (Basis) getakteten Speicher-Chips vom Typ MT58K256M32JA-100 sind an einem 256 Bit breiten Speicher-Interface angebunden, was eine theoretische Bandbreite von 320 GByte/s ergibt. Dabei setzt man auf ein 170-Pin-Package (statt 190 Pins bei DDR5).

Das 8+2-Phasen-System setzt wie Nvidias Referenzkarten auf einen kaum dokumentierten µP9511P als PWM-Controller, der wie beim Nvidia-Design auf der Rückseite der Platine seinen Platz findet. Die Dual-Channel MOSFETs für den DC/DC-Spannungswandlerbereich werden direkt angesteuert, da es sich um sogenannte Driver-MOS handelt, die sowohl den eigentlichen Leistungs-MOSFET als auch den Gate-Treiber in sich vereinen. Das ist in erster Linie kostengünstig und gut für kompakte Designs, aber auch ein potenzieller Hot Spot und fürs Qualitätsmanagement schwerer zu kontrollieren.

Eine der Besonderheiten liegt auch darin, dass Palit – wie einige andere Hersteller auch – mit dem kleinen uP1666 von uPI Semiconductor Corp auf einen separaten Controller für die zwei Phasen der Speicherversorgung setzt. Am Ende werden alle acht Phasen der GPU-Versorgung über den µP9511P realisiert, der ja eigentlich als 6+2-Phasen-Chip eine Art Mädchen für alles darstellt, aber eben auch alle acht Phasen für die GPU nutzen kann.

Damit spart man sich ein Doubling durch mehrere Wandlerzüge pro Phase, was am Ende aber nur einen marginalen Unterschied macht und eher dem Balancing entgegenkommt.

Unterhalb der GPU sind wie beim Nvidia-Design zwei Kondensatoren aufgelötet, die Spannungsspitzen abfangen und glätten sollen.

Taktraten, Spannungen und Leistungsaufnahme

Bevor wir zur Leistungsaufnahme kommen, schauen wir uns noch die Verläufe von Boost-Takt und anliegender GPU-Kernspannung an, die sich nämlich sehr auffällig ähneln und die wir bewusst untereinander gestellt haben.

Wir sehen auch sehr schön den Zusammenhang von Taktfrequenz und Spannung, wobei die Kurven bei steigender Erwärmung der GPU nicht ganz so stark absinken wie noch bei Nvidias beiden Founders Edition-Karten.

Update

Man sieht, dass der Boost-Takt nach Erwärmung und unter Last stellenweise bis auf 1949 MHz (und sporadisch auch noch tiefer) fällt. Diese Schwankungen fallen deutlich stärker aus als bei Karten mit höherem Power Target (z.B. MSI GeForce GTX 1080 Gaming X 8G). Trotzdem ist der durchschnittliche Boost-Takt erfreulich hoch, was sicher auch am der höher gewählten ersten Taktschritt liegt.

Schauen wir uns nun an, was das neue, hoffentlich bald freigegebene BIOS mit der Erhöhung des standardmäßigen Power Targets bringt. Wer bis dahin nicht warten möchte, schiebt einfach den Regler fürs Power Target in der geeigneten Software ganz nach rechts; auf eine Spannungserhöhung kann verzichtet werden.

Der Boost-Takt liegt nun auch im harten Gaming-Loop bei konstanden zwei Gigahertz, was in Benchmarks zu Verbesserungen von bis zu zwei Prozent führen kann – knapp über den Messtoleranzen. Subjektiv wird man sich aber eher über ein etwas ruhigeres Bild freuen können (Frame-Time).

Man sieht auch, wie beim originalen BIOS mit dem Takt auch die Spannungswerte nach unten wandern. Werden anfangs noch bis zu 1,062 Volt wie bei der Founders Edition erreicht, fällt diese Spannung dann später stellenweise bis auf 0,962 Volt und knapp darunter ab.

Nicht so beim neuen BIOS. Hier bleibt nicht nur der Takt konstant, sondern auch die Spannung. Bei 1,05 Volt pendelt sich der Wert am Ende recht stabil ein.

Aus diesen Spannungsverläufen und den fließenden Strömen ergibt sich dann auch die Leistungsaufnahme, die wir mit unserem exakten Equipment sehr gut an allen Anschlüssen messen können.

Da die Hersteller auf Grund von Nvidias Restriktionen auf die unterste mogliche Taktrate verzichten, um durch diesen Kunstgriff quasi einen Boost-Step mehr zu erhalten, steigt die Leistungsaufnahme im Idle leicht an. Wie schon erwähnt setzt Palit diesen ersten Schritt bereits auf 291 MHz, wobei die 10 Watt im Vergleich zu Karten wie der eben erwähnten Gaming X von MSI noch moderat ausfallen.

Interessant ist auch, dass die Karte dank des niedrig angesetzten Power Targets beim Stresstest nur noch 202 Watt aufnimmt, was dann auch die Taktschwankungen bei höheren Lasten in unserem sehr fordernden Gaming-Loop erklärt.

Update

Die Leistungsaufnahme steigt mit dem neuen BIOS geringer an als erwartet. Ganze sechs Watt mehr für eine stabilere Kurve bei Boost-Takt und Spannung sind mit Sicherheit kein schlechter Deal.

Leistungsaufnahme
Idle 10 Watt
Idle Multi-Montor 11 Watt   
Blu-ray 12 Watt
Browser-Games 99 bis 116 Watt
Gaming (Metro Last Light 4K) 212 Watt   
Gaming (Metro Last Light 4K) Neues BIOS 218 Watt
Torture (Furmark) 202 Watt

Natürlich wollen wir euch auch die gewohnten Detailgrafiken der Leistungsaufnahme im Idle, beim 4K-Gaming und beim Stresstest nicht vorenthalten, die sowohl die Lastverteilung auf den einzelnen Spannungs- und Versorgungsschienen abbilden als auch einen guten Überblick über die anfallenenden Lastschwankungen und Leistungsspitzen geben können:

Kühlsystem und Temperaturen

Die erzeugte Abwärme will natürlich möglichst optimal abgeführt werden. In diesem Zusammenhang werfen wir zuerst einmal einen Blick auf die Backplate, die jedoch keinerlei aktive Kühlfunktion ausübt und die ganze Arbeit dem wuchtigen 2,5-Slot-Kühler überlässt.

Ein Heatsink aus Kupfer soll die Abwärme der GPU aufnehmen und sie gut verteilt an die insgesamt fünf Heatpipes (3x 8 mm, 2x 6 mm) abgeben. Dabei setzt Palit auf eine vertikale Lamellenausrichtung, was zu kurzen und ungebogenen 8-mm-Heatpipes führt, die damit auch effizienter arbeiten können. Die beiden kleineren Heatpipes unterstützen lediglich den zusätzlichen Abtransport vom Heatsink zu den Rändern des aufgesetzen Kühlers.

Die Kühlleistung des wahrhaft monströsen Kühlers lässt keine Wünsche übrig, denn da das Temperatur-Target bei rund 70°C liegt, laufen die Lüfter nur auf kleiner Kraft, was sich sicherlich positiv in den Messwerten für die Geräuschentwicklung niederschlagen dürfte.

Die Wärmeabfuhr von den Spannungsreglern klappt jedenfalls auch bei den niedrigen Lüfterdrehzahlen und somit geringem Airflow wirklich grandios – dem wuchtigen Kühler samt der nicht enden wollenden Lamellenoberfläche sei Dank.

Beim Torture Loop wird es trotz niedrigerer durchschnittlicher Leistungsaufnahme zwar am ausgemachten Hot Spot etwas wärmer (konstante Lasten), aber alle anderen Bereiche sind im tiefgrünen Bereich.

Geräuschentwicklung

Kommen wir nun zu dem, was unseren Eindruck von eine Grafikkarte mit am meisten prägt: Die Geräuschentwicklung, die landläufig gern auch als Lautstärke bezeichnet wird. Ursache sind dafür überwiegend die Lüfter und zum Teil auch die Spulen (sowie seltener auch die Kondensatoren) der Spannungswandler-Phasen. Allerdings sind die maximal 1000 U/min der beiden Lüfter sicher kein Grund, den akustischen Notstand auszurufen.

Betrachten wir deshalb erst einmal die Lüfterkurve selbst – und erschrecken dann doch ein wenig. Da die Lüfter generell sehr spät und vor allem auch sehr leise anlaufen, ist es natürlich eine Frage der Aufmerksamkeit und des guten Gehörs, eine fehlende Hysterese zu bemerken. Es sei denn, man misst vorsichtshalber auch immer das Tachosignal und die PWM-Werte mit…

Fakt ist (und das hat uns Palit mittlerweile bestätigt), dass die Hysterese nicht wirklich funktioniert. Weder bein Anlaufen der Lüfter während des Auheizens der Karte, noch später beim Abkühlen.

Update

Auch die vielen Spikes, die man auf Grund der Trägheit der Rotorblätter zwar nicht hören und sehen, wohl aber messen kann, waren Gesprächsgegenstand mit der Entwicklungsabteilung (R&D) von Palit bzw. mit der Factory. Genau deshalb hat Palit wie oben erwähnt mittlerweile auch die Lüftermodule gewechselt und verbaut eine andere Charge, was nur zu einer kurzen Lieferunterbrechung führte.

Das Ergebnis dessen kann sich sehen lassen, denn die grüne Kurve der neuen Karte zeigt nunmehr auch keine Auffälligkeiten mehr:

Die Geräuschentwicklung im Idle ist wegen des semi-passiven Modus nicht messbar, so dass wir auf diese Messung gleich ganz verzichtet haben.

Die Messwerte unter Last sind hingegen eine wahre Offenbarung und der noch entstehende Geräuschteppich eher ein dünner Läufer. Die 34,4 dB(A) sind ein wirklich guter Wert, wenn man sich einmal die ganzen Temperaturen ins Gedächtis ruft.

Einzig die verbauten recht preiswerten Spulen sind hier ein wenig auffällig, denn ohne das in der Stille der Nacht hörbare Zirpen unter Last könnte man fast glauben, die Karte wäre gar nicht in Betrieb. Ohne die Zikaden wäre ein Wert unter 33 dB(A) sicherlich machbar gewesen.

Update

Zusammenfassend kann man konstatieren, dass diese Kühllösung von Palit nahezu perfekt geraten ist. Einziger Anstoß waren am Anfang lediglich die sporadisch irrlichternden Lüfter und eben die Spulen, die den Idealwert bei der Messung leider etwas versemmelt haben.

Doch auch das neue BIOS, das vor allem zur Stabilisierung von Taktraten und Spannungen führt, kann man durchgehend positiv bewerten. Die Mehraufnahme von nur rund sechs Watt führt somit am Ende auch nicht zu gestiegenen Betriebstemperaturen und in Folge zu einer höheren Geräuschemission .

Technische Daten und Zwischenfazit

Betrachten wir nun noch einmal zusammenfassend die technischen Daten und individuellen Details der Grafikkarte:

Fazit Nachtest: Lüfterwechsel und BIOS-Update

Palit hat mit dem Wechsel der Lüftermodule und der neuen Verschaltung alles richtig gemacht. Die hässlichen Spikes sind ebenso verschwunden wie das mögliche Klackern der Lüfterlager, das nicht nur wir bei einem der älteren Lüftermodule bemerkt haben, sondern auch in den Foren diskutiert wurde.

Da es sich hierbei um Qualitätsschwankungen handelte, kann für all diejenigen Entwarnung gegeben werden, die bei der ersten Batch keine derartigen Geräusche feststellen können. Das fällt dann in die Rubrik “Glück gehabt”.

Das kommende BIOS bringt der Karte nicht nur das einen oder anderen FPS-Pünktchen mehr, es sorgt auch für ein etwas ruhigeres Bild in Stressituationen, da der Boost-Takt nunmehr auch konstant bleibt (was natürlich auch an der gehaltenen Spannung liegt). Wer nicht warten möchte, kann das Power Target auch manuell mit geeigneter Software aufs Maximum stellen; Schaden wird die Karte dadurch keinen nehmen.

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